Beneficio cardioprotector de la terapia de calor pasiva en lesiones de la médula espinal de nivel superior: seguridad y prueba de concepto

El riesgo de enfermedades cardiovasculares para las personas con una lesión de la médula espinal (LME) es aproximadamente 3 veces mayor que el de la población general, y las enfermedades cardiovasculares (CV) representan aproximadamente el 40 % de las muertes en las LME. Los factores de riesgo CV tradicionales no pueden explicar completamente estos resultados. Este grupo también tiene otras complicaciones secundarias que son preocupantes, incluida la susceptibilidad a infecciones y problemas de salud metabólica. Parte del mayor riesgo de LME se debe a un estilo de vida relativamente sedentario y a una capacidad de ejercicio insuficiente. Esto es particularmente insidioso en quienes viven con tetraplejía y tienen malas respuestas cardiovasculares al ejercicio o incluso incapacidad para hacer ejercicio debido a una parálisis de las extremidades superiores.

La terapia de calor en forma de baños calientes y saunas se ha utilizado durante siglos, con informes comunes de mejora de la calidad de vida y del bienestar general. Un estudio prospectivo de 20 años de duración en 2.315 hombres de mediana edad (en el momento de la inscripción) en Finlandia informó que el baño regular en la sauna se asoció con un riesgo reducido de muerte cardíaca súbita, enfermedad coronaria, enfermedad cardiovascular y mortalidad por todas las causas. Además, las sesiones de baño de sauna más frecuentes se relacionaron con un riesgo considerablemente menor de eventos cardíacos y CV fatales, así como con mortalidad por todas las causas, independientemente de los factores de riesgo convencionales, los niveles de actividad y la dieta. Los mecanismos que subyacen a estas mejoras siguen siendo en gran medida desconocidos. Se ha propuesto que los beneficios CV del entrenamiento físico están mediados en parte por aumentos repetidos de la temperatura central. El ejercicio y el estrés por calor provocan muchas respuestas fisiológicas comunes, incluidos aumentos en la temperatura central, la frecuencia cardíaca y la contractilidad, la redistribución del flujo sanguíneo y cambios en el estrés cortante endotelial de los vasos del conducto, todo lo cual se cree que mejora la salud CV. Además, la exposición al calor y el ejercicio inducen la expresión de proteínas de choque térmico, que estabilizan una variedad de otras proteínas que reducen la inflamación vascular y el estrés oxidativo, mejoran la biodisponibilidad del NO, promueven la angiogénesis y mejoran la señalización de la glucosa.

La LME produce una serie de cambios fisiológicos que aumentan en gran medida el riesgo CV y ​​la disfunción vascular después de una lesión. El aumento de la rigidez arterial y la resistencia vascular son características comunes en la LME, probablemente secundarias a la pérdida de inervación simpática debajo de la lesión, el aumento de los vasoconstrictores circulantes y el estrés oxidativo y la inflamación vascular subsiguientes. La exposición al calor es un estrés para el sistema CV, como el ejercicio, que puede resultar en numerosas adaptaciones crónicas que mejoran la función vascular y metabólica, lo que resulta en un riesgo profundamente reducido de enfermedad CV.

La terapia de calor pasiva puede proporcionar un enfoque novedoso y práctico para ayudar a estas personas. Se han observado mejoras profundas en la función vascular y metabólica, así como indicios de beneficios para el sistema inmunológico y reducciones de la inflamación en personas sanas pero sedentarias y sin discapacidad después de una exposición pasiva a largo plazo al calor. Se observaron beneficios similares en mujeres obesas con síndrome de ovario poliquístico. Estudios recientes en LME con inmersión de las extremidades inferiores y de todo el cuerpo (solo en LME de bajo nivel) han demostrado el potencial de la inmersión en agua caliente para ser segura, con el potencial de estimular una respuesta cardioprotectora. El estudio piloto propuesto es el primer paso en el desarrollo de un enfoque único para combatir la disfunción CV en la población con LME.

Específicamente, el objetivo de este estudio piloto es aprovechar la literatura actual y demostrar la seguridad, tolerancia y eficacia (proporcionando una respuesta al ejercicio leve/moderada) de una inmersión de ~ 45 minutos en agua caliente para todo el cuerpo en personas con niveles más altos. LM (T7-C4). En última instancia, los investigadores desarrollarán un protocolo para trasladar estos y futuros hallazgos al entorno hogareño y al uso de una bañera típica, demostrando así que la terapia de calor pasiva es un enfoque viable para mejorar la salud en la población con LME.

La inmersión en agua es el método preferido de calentamiento, ya que es capaz de aumentar la temperatura central y la frecuencia cardíaca a un ritmo similar al ejercicio de intensidad moderada. Es difícil lograr aumentos en la temperatura central únicamente a través de la convección de aire, incluso en pacientes con LME parapléjicos, ya que los participantes se aclimatan rápidamente al calor con un aumento de la sudoración, lo que limita el aumento de la temperatura central y la frecuencia cardíaca. Además, hay jacuzzis, jacuzzis y baños disponibles en la comunidad, y la mayoría debería proporcionar acceso para sillas de ruedas. Además, un baño de agua en el hogar es una alternativa aceptable a un jacuzzi para elevar suficientemente la temperatura corporal central. Además, el agua es un excelente conductor del calor y proporcionará un calentamiento uniforme en todo el cuerpo de los participantes. Esto ayuda a eliminar los "puntos calientes" que podrían provocar quemaduras, especialmente en áreas sensibles de la piel.

Para este estudio, se reclutarán hasta 16 personas de la comunidad del Centro de Investigación de Actividad Física (PARC) de la Colaboración Internacional en Descubrimientos de Reparación (ICORD), así como de la comunidad SCI más amplia que vive con una lesión T7-C4. Además, los investigadores reclutarán hasta 6 participantes de control que, por lo demás, son personas sanas que no viven con una lesión medular. Durante la exposición única de aproximadamente 45 minutos a esta modalidad de calentamiento pasivo, los investigadores medirán la frecuencia cardíaca, la presión arterial (presión arterial media), el gasto cardíaco, la frecuencia respiratoria y la temperatura central. Este estudio descriptivo hará que cada participante asista al laboratorio para una única sesión.

Después de un período de recopilación de datos de referencia de 20 minutos, el participante será trasladado al jacuzzi utilizando un elevador y un cabestrillo Hoyer estándar. Mientras estén en el jacuzzi permanecerán en posición semireclinada. Inicialmente, el participante será sumergido hasta el nivel clavicular con un brazo fuera del agua hasta que la temperatura central alcance los 38,5 C (aproximadamente 20 a 25 minutos), una vez alcanzada esta temperatura, se colocará de manera que el nivel del agua quede entre la cintura y la mitad del esternón. El nivel del agua en el cuerpo del participante se ajustará de manera que se mantenga una temperatura central de 38,5 C durante 20 minutos (duración típica de ejercicio moderado). Si la temperatura central de los participantes supera los 39,5 C, la sesión finalizará y se retirará al participante del jacuzzi. Mientras esté en el jacuzzi, el participante puede beber agua a voluntad con el volumen registrado.

Mientras está sumergido en el jacuzzi:

• Se controlarán continuamente la temperatura central, la presión arterial, el flujo sanguíneo y la frecuencia cardíaca.
• El consumo de oxígeno se evaluará cada 5 minutos.
• El gasto cardíaco se evaluará cada 10 minutos.

Una vez que se hayan completado los ~45 minutos de inmersión, se retirará al participante del jacuzzi utilizando el elevador Hoyer y se lo colocará nuevamente en el pedestal en una posición semireclinada durante 20 minutos de recuperación/descanso. Mientras esté en esta posición de recuperación, se controlarán continuamente la temperatura central, la presión arterial, el flujo sanguíneo y la frecuencia cardíaca.

Después de este período de recuperación inicial, los investigadores ayudarán al participante según sea necesario para ayudarlo a vestirse, pesarse, retirar el equipo de prueba y continuará descansando cómodamente en la silla de ruedas diaria del participante durante 60 a 90 minutos.

Las variables de resultado a examinar incluyen las siguientes:

• Ritmo cardiaco
• Presión arterial (sistólica, diastólica, presión arterial media, latido a latido)
• Temperatura central (a través de CorTemp© "píldora inteligente y Bear Hugger)
• Salida cardíaca
• Consumo de oxigeno
• Flujo sanguíneo de las arterias braquial y cerebral.
• Fin del gas mareal: frecuencia respiratoria
• Pérdida de peso

Cada una de las variables de resultado se examinará tanto de forma individual como agrupada (promedio y desviación estándar). Además, cualquier tendencia potencial del grupo (p. ej., nivel de lesión [torácica versus cervical] y gravedad [puntuación de la Escala de deterioro de la Asociación Estadounidense de Lesiones Espinales (AIS)]) en términos de la respuesta al estímulo de calentamiento pasivo se examinará.